走滑斷層的識別標志及其石油地質意義的初探

李 強，李思辰，李 峰

(長江大學 地球科學學院，湖北 武漢 430100)

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走滑斷層的識別標志及其石油地質意義的初探

李 強，李思辰，李 峰

(長江大學 地球科學學院，湖北 武漢 430100)

走滑斷層若按照斷層規模及石油地質控制作用進行劃分，主要可以分為五種形式，分別是板塊級、盆地級、區帶級、圈閉級與顯微級。對于不同類別走滑斷層識別，主要是通過五種現象進行劃分，分別是斷面陡立、發育花狀構造、平面行跡豐富、空間常見海豚效應、斷層兩側地層厚度突變。研究走滑斷層有關資料了之后，對走滑斷層有著更加清晰全面性認識。走滑斷層對于油氣勘探具有重要作用，主要原因是走滑斷層控制著盆地內部結構及沉積體系，進而對油氣移動范圍及油氣圈產生影響。

走滑斷層；石油；地質作用

我國科研人員進行斷層研究時，主要將斷層分為3種，分別是正斷層、逆斷層及平移斷層。有的科研人員還會增加順層斷層，實際上順層斷層屬于逆斷層中的特殊情況，也可以理解為是順層斷層的早期發育階段，單獨進行分析并沒有較大研究價值。平移斷層指的是兩個斷層之間相對滑動。筆者在研究之后認為平移斷層定義劃分并不充分，因此將平移斷層統稱為走滑斷層。

1 走滑斷層的概念及分類

1.1 走滑斷層的有關概念

走滑斷層主要指的是兩個斷層之間相互運行，主要特點為相對走滑位移。兩個斷層之間要是相互向右移動，這種走滑斷層被稱之為右旋走滑斷層；反之要是向左進行移動，這種斷層則被稱之為左旋走滑斷層。

正常情況下，兩個斷層之間位移矢量都是斜向的。兩個斷層位移矢量斜向較大時，這種斷層被稱之為正走滑斷層或逆走滑斷層。從一定角度而言，自然界內幾乎全部都是具有斜向位移的走滑斷層。走滑斷層在移動過程中，會造成兩個斷層上方地層形狀的改變，因此與位移矢量周圍相接近的結構被稱之為走滑構造[1]。

與走滑斷層樣式具有關聯性的就是花狀構造，同時花狀構造也是最為典型的褶皺樣式。花狀構造名詞來源于斷層解剖平面內所呈現出來的形態與花瓣較為相識。

1.2 走滑斷層類型

現階段，對于走滑斷層的研究有限，對走滑斷層類型的劃分，主要可以從以下幾個角度劃分：從兩個斷層之間運行方向而言，可以將走滑斷層劃分為左旋走滑斷層與右旋走滑斷層；若按照傾向應力分量特點劃分，可以將走滑斷層劃分為正走滑斷層與負走滑斷層；若按照應力場地層變形關系劃分，可以將走滑斷層劃分為轉換斷層與調解斷層。如圖1所示，就是按照斷層之間角度對走滑分層進行分類。

a 正斷層θ1+θ2=180(°)； b 正斷層θ1+θ2=180(°)；

由圖1可知：兩個斷層之間角度若正好等于180(°)，這種斷層方式就屬于正斷層，角度若大約180(°)，就屬于正走滑斷層，角度若小于180(°)，就屬于負走滑斷層[2]。

本文在對于走滑斷層研究中，以油氣勘探作為切入點，將走滑斷層分為5種，分別是板塊級走滑斷層、盆地級走滑斷層、區帶級走滑斷層、圈閉級走滑斷層與顯微級走滑斷層。

1.2.1 板塊級走滑斷層

板塊級走滑斷層是最大走滑斷層，主要是轉換型板塊的邊緣。轉換型板塊邊緣內，兩個板塊之間的相互運行需要嚴格按照邊界平行運行，這種運行方式對于板塊邊緣巖石并不會產生任何影響。板塊級走滑斷層與油氣儲存層之間并沒有直接性關聯，因此不是本文研究重點。

1.2.2 盆地級走滑斷層

盆地級走滑斷層主要指的是走滑斷層對于盆地形成板塊進行控制。盆地級走滑斷層所擁有的規模僅僅小于轉換型板塊邊界，能夠直接影響盆地形成及演化。世界范圍內具有代表性的盆地級走滑斷層為阿爾卑斯斷層與阿爾金斷層。

1.2.3 區帶級走滑斷層

區帶級走滑斷層主要對盆地內二級構造帶的形成造成影響，在不同應力影響下，區帶級走滑斷層所呈現出來的形式存在較大差異。在我國西部地質環境內，主要存在兩種區帶級走滑斷層，分別是逆沖構造帶與褶皺構造帶。在我國東部地質結構中，區帶級走滑斷層地質形狀主要呈現麻花狀，走滑特點在解剖面上并不顯著，與正斷層基本一致[3]。

1.2.4 圈閉級走滑斷層

比區帶級走滑斷層規模小一點的斷層就是圈閉級走滑斷層，影響因素較小，正常情況下僅僅能夠對圈閉范圍內造成影響。

1.2.5 顯微級走滑斷層

顯微級走滑斷層所擁有的規模實際上比圈閉級走滑斷層還要小。圈閉級走滑斷層與顯微級走滑斷層之間最為顯著差異為，顯微級走滑斷層在地震資料上難以發現。

2 走滑斷層的識別標志

由于走滑斷層是在特殊應力條件下形成，因此具有一定幾何學特點，這也是識別走滑斷層的主要標志。

1) 斷層斷面陡直，直插基底。

傾向斷層斷面內最為顯著的特點就是呈現上陡下緩形狀，與形狀復雜的坡坪式斷層形狀基本相同。但是走滑斷層所具有的情況與之正好相反，斷面呈現上緩下陡特點，到走滑斷層底部基本上能夠直立，這也是走滑斷層斷面最為顯著的特點。只要看見斷層斷面呈現這種特點，就基本能夠確定該斷層為走滑斷層。

但是需要注意的是，并不是所有走滑斷層都具有這個特點。現在科研人員就發現有兩種走滑斷層并不具有這個特點，分別是調節斷層與繼承性走滑斷層。調節斷層斷面結構較為簡單，主要呈現直立形狀；繼承性走滑斷層可以說是主構造變形下的產品，斷面形狀受到主變形影響較為嚴重，但是基本上不會深入到基底。還有一種情況是在傾向斷層初期形成，具有傾向斷層斷面所具有的特點，大部分斷層形狀與坡面特點相同[4]。

2) 剖面上可能發育花狀構造。

走滑斷層形成最具有代表性的變形構造樣式就是花狀構造。走滑斷層要是橫切之后，主干斷層與派生斷層之間呈現花狀結構，這種段層就被稱之為走滑斷層。正常情況下，主干斷層傾角較陡，越是往內越呈現垂直形狀，派生斷層逐漸向主干斷層匯攏。

斷層由于走滑作用，會造成主干斷層褶皺寬度遠遠高于派生斷層上的褶皺寬度，并且褶皺形狀對稱特點較為明顯。走滑斷層花狀結構最外面的派生斷層，基本上就將斷層褶皺變形范圍確定完畢，花狀結構內側，正常情況下受到走滑作用影響較小。

通過物理實驗發現，走滑斷層表型范圍主要受到四個因素影響，分別是斷層活動階段、蓋層厚度及能干性、扭動性質、斷層走向與應力方向角度大小。走滑在發展過程中對斷層變形造成的影響不同，初期走滑活動主要對斷層內部及兩側變形構成產生影響；走滑活動持續變化時，蓋層會出現破裂問題，同時伴有連通；之后走滑活動對于斷層變形影響會快速減弱。

花狀構造是走滑作用下所形成的產物，因此花狀構造是走滑斷層識別中最為顯著的特點。但是在對于走滑斷層構造研究中，還需要躲避一些陷阱。正花狀構造解剖面上所呈現出來的幾何特點與沖起構造較為相似，負花狀構造與斷陷邊界構造較為相似。因此在對走滑斷層花狀構造進行識別時，一定要與走滑斷層其他特點相結合，對走滑斷層進行全面分析，進而對走滑斷層進行識別。

3 走滑斷層對石油地質意義

正是由于走滑斷層形式方式較多，在世界范圍內擁有廣泛分布，同時在油氣富集方面具有重要意義。

3.1 控制盆地構造格局和沉積體系

控制盆地構造格局和沉積體系主要指的是盆地級走滑斷層，盆地級走滑斷層對盆地沉積體系的演化和二級構造等具有重要作用，甚至可以說盆地級走滑斷層直接決定著盆地沉積體系的演化和二級構造的形成，所以走滑斷層對于盆地油氣系統也具有控制作用。就現在發現走滑斷層對于盆地油氣具有控制性能的研究成果而言，其中具有代表性的即是阿爾金斷層對于渤海灣盆地內的油氣系統具有控制作用。

3.2 提供了有效聚油氣圈閉

走滑斷層與傾向斷層相同，在形成過程中對于地層變形會造成影響，進而形成各種類型的圈閉或復合圈閉，由于油源的作用，這些圈閉都有可能形成聚油氣圈閉。

3.3 成為有效的油氣運移通道

就油氣系統概念內容而言，油氣系統在形成生油層到圈閉的整個過程中，關鍵內容就是運移。生油層與油氣儲層之間并不是相互連接的，走滑斷層主要作用就是讓生油層與油氣儲層在垂直方向上相互連接。走滑斷層切割深度越大，斷面所具有的陡直特點越顯著，走滑斷層在垂直方向就能夠與烴源巖積極溝通，走滑斷層就承擔著油氣運移的作用[5]。

3.4 可以改善儲層的儲集物性

走滑斷層規模較小的是圈閉級走滑斷層與顯微級走滑斷層，這些規模較小的走滑斷層主要都是在擠壓應力背景下形成，基本上都是調節斷層。規模較小走滑斷層的形成表示應力在一定范圍內分布并不均勻，這些應力異常會造成地層內出現裂縫，裂縫對于油氣儲存空間雖然沒有顯著作用，但是能夠有效完善儲層的滲透性能，提高儲層產能。正是由于規模較小的走滑斷層能夠顯著提高油氣儲層所擁有的滲透性能，提高油氣系統產能。但是走滑斷層要是想要擁有該作用，前提要求就是油氣藏已經發育完善，內部擁有油氣。若只存在滲透性能，天然孔隙根本就無法進行油氣開采。地層內若不含有油氣，對于儲層進行改造也就沒有任何實質性價值，同理走滑斷層對于石油地質也會沒有任何意義。油氣在進入儲層之后，需要先將儲層內部的地層水擠壓出來，占據地表水所占據的空間，儲層內油氣含量在達到一定濃度之后，就能夠富集成藏。油氣之所以能夠進入到儲層內，主要動力為浮力，浮力的大小主要受到油氣與地層水水平差距影響，圈閉關閉程度對于浮力也具有影響。圈閉程度越高，油氣與地表水之間密度差距也就越大，進而浮力也越大。

4 結 論

走滑斷層在世界范圍內有著十分廣泛的分布，且自身所具有的幾何形態及構造變形特點都十分特殊。走滑斷層主要由特殊構造部位形成，組合方式較多，所擁有的識別標志類別較多。走滑斷層與石油地質之間有著緊密關聯，特別是走滑斷層能夠有效改進油氣儲層滲透性，讓油氣更加容易進入到儲層內部。現在發現的大型油氣系統數量較少，石油勘探工作重點不得不轉移到小型石油系統內。所以在油藏研究中，走滑斷層是一個良好的研究方向。

[1] 范秋海. 走滑構造與油氣成藏[J]. 西南石油大學學報, 2014, 9(6): 16-17.

[2] 張延章. 歧口凹陷唐東走滑斷裂存在證護及勘探意義[J]. 新疆地質, 2015, 13(4): 32-33.

[3] 楊克繩. 中國含油氣盆地結構和構造樣式地痣解釋[M]. 北京: 石油工業出版社, 2015.

[4] 夏義平, 劉萬輝. 走滑斷層的識別標志及石油地質意義[J]. 石油地質, 2013, 9(1): 26-28.

[5] 楊學文. 百口泉油田走滑斷裂帶獻發現及其成藏意義[J]. 新疆石油地質, 2015, 23(2): 49-51.

An Identification Mark of Strike Slip Fault and Its Geological Significance in Petroleum

LI Qiang, LI Sichen, LI Feng

(SchoolofGeosciences,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China)

If the strike slip fault can be divided into five types, according to the size of the fault and the control of petroleum geology, we can know it is divided into types, namely, plate level, basin level, zone level, trap level and microscopic level. In the different categories of strike slip fault recognition, it mainly divided by five phenomena are steep, including section flower structure, plane traces rich, dolphin effect and both sides of the fault formation thickness mutation. After studying the data of strike slip fault, it is clear that the strike slip fault has a clearer and comprehensive understanding. The strike slip fault has an important role in oil and gas exploration. The main reason is that the strike slip fault controls the inner structure and sedimentary system of the basin.

2016-10-06

李強(1988-)，男，河南淅川人，在讀碩士研究生，研究方向：油氣勘探開發，手機：18007146361，E-mail：824849459@qq.com.

P618.13

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.006